BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Marcel Jürgen Hans
(2016):
Biotechnological Production of Flavourings.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 89.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Die Extraktion von Aromastoffen aus der Natur ist aufgrund ihrer zumeist geringen Konzentrationen im Rohmaterial nicht sinnvoll. Obwohl viele Aromastoffe auch chemisch synthetisiert werden können, dürfen diese, im Gegensatz zu biotechnologisch produzierten, nicht als „natürlicher Aromastoff“ bezeichnet werden, was ihren Marktwert verringert. Der Aromastoff im Fokus dieser Arbeit kommt nur selten und nur in Spuren in der Natur vor. Enzyme zur Produktion des Stoffes wurden bereits identifiziert und isoliert. Welches der zwei symmetrischen Stoffe (Enantiomere) mit unterschiedlichen Geruchseigenschaften bei der Reaktion entsteht, wurde jedoch nicht gezeigt. Das Hauptziel dieser Arbeit war die biotechnologische Produktion des Aromastoffes zu etablieren. Die Optimierung des Prozesses in Richtung hoher Ausbeuten und einfacher Aufreinigung, sowie die Identifikation des Enantiomers waren weitere Ziele. Ein E. coli Stamm, der den Ausgangsstoff bereits anreichert, wurde mit einem weiteren Plasmid modifiziert. Nach Induktion wandelt das Enzym den Ausgangsstoff in den Aromastoff um. Die Zellen wurden in Schüttelkolben unter verschiedenen Wachstumsbedingungen wachsen gelassen. Alternativ wurde das Gen in einen anderen Vektor kloniert. Die analytischen Methoden umfassten HPLC-PDA zur Untersuchung des Ausgangsstoffes und SPME-GC-MS zur Analyse der flüchtigen Reaktionsprodukte. Bei beiden Vektorsystemen wurde das Enzym auch ohne Induktion stark exprimiert. Durch die breite Substratspezifität wurden Vorstufen des Ausgangsstoffes kontinuierlich zerstört, wodurch die Produktion des Aromastoffes verhindert wurde. Versuche, die Hintergrundexpression zu verringern waren nicht erfolgreich. Aufgrund der hohen Hintergrundexpression konnte die Produktion des Aroma stoffes nicht etabliert werden. Weitere Ziele konnten daher nicht verfolgt werden. Es sind weitere Klonierungsarbeiten nötig, um eine kontrollierbare Genexpression und damit Aromastoffproduktion zu gewährleisten.
- Beurteilende(r): Mattanovich Diethard